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[摘 要]本文阐述了220KV变电站的设计原理，探讨了220KV变电站的设计思路，提出了220KV变电站设计的优化对策。
[关键词]220KV变电站；设计原理；设计思路；优化对策
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0098-01
随着城市化进程的不断加快，使得城市电网建设得到了较快的发展。同时，对220kV变电站的设计提出了较高的要求。220KV变电站是电网系统中的重要供电节点，在供电流程中发挥着至关的重要作用。因此，如何加强220KV变电站的优化设计已成为城市电力建设的主要任务。
1、220KV变电站的设计原理
220kV变电站的建设是城市电网建设的重要组成部分，近年来220kV变电站凭借其变电容量大、占地面积小、建设成本低等优点，受到了社会的广泛关注，已成为城市变电站发展的主要方向，是解决城市供电需求的主要手段与方法。建设220kV城市变电站时，①需充分调查并且预测供电区域的用电情况，确保变电器有足够的变电容量，满足供电区域的负荷要求。②变电站的占地面积不宜过大，在建设时，在保证设施设备技术性能满足使用标准的前提下，尽量使用体积较小的设备。③要确保变电站的自动化程度高，通信功能较强。变电站的主接线方式要尽可能的可靠灵活。④变电站的主设备与变电站的运行密切相关，变电站应使用高质量的主设备，减少主设备的维修次数与噪声污染。
2、220KV变电站的设计思路
2.1 经济选择变电站导体材料。常用导体材料有铜、铝、铝合金，铜的电阻率低，强度大，抗腐蚀性强，是很好的导体材料，但它的用途广，价格高，因此铜导体只用于持续工作电流大的场所；铝的电阻率虽比铜大，但密度小，我国铝储量丰富，价廉，因此，一般选铝或铝合金材料为导体材料。常用的硬导体截面有矩形、槽形、和管形。矩形导体散热条件较好，但集肤效应较大，一般运用于35kv及以下，电流在4000A及以下的配电装置中。槽形导体机械强度好，载流量大，集肤效应系数较小，一般用于4000-8000A的配电装置中。管形导体集肤效应系数较小，机械强度高，且有利于提高电晕的起始电压，管内可以通风或通水。
2.2科学调整变电站设备的保护装置。220KV变电站的保护装置主要针对主变、线路等提供保护作用，因此需要依据变压器的容量对变压器设置保护装置，确保变压器的正常运行。此外，在220KV变电站保护装置的设计过程中需要有效融入计算机技术，从而强化变电站的控制与监管，提高故障分析与处理功能，实现变电站的一体化管理，提高其服务水平与供电质量。
2.3合理安排变电站设备的选择。变电站设计以占地使用面积小为原则，设计220kV变电站时，应选择体积较小的设施设备。变电站主变的选取直接影响整个变电站的运作，在进行设计时，应尽量选择体积小、噪音低、可靠性好的主变产品。同时，为保证设备的稳定性能，也应选取抗阻性较强的主变，这样可有效的提高主变压器的低压侧抗阻，降低主变压器的空载损耗，造成不必要的浪费。在对变电站设计时，设计人员要突破传統设计观念，积极的接受新设备，新材料、新设备的使用，这样能够降低设备的运行成本，增加收益。
2.4科学设计变电站电气主接线。电气主接线是变电站设计的重要组成部分。随着城市电网建设的发展，提高了电气设备的可靠性，也促使变电站的电气主接线由复杂向简单转变。因此，在对变电站的电气主接线进行设计时，应综合考虑供电的可靠性、灵活性，维护费用，建设成本支出等因素，尽量将变电站的电气主接线设计的较为简单。一般情况下，220KV城市变电站的电气主接线分为3个电压等级，由3组带断路器的线路变压器组构成。接线方式主要有两种，即桥型、单母线接线方式和双母线接线方式。在进行设计时，接线方式的选取，主要是根据回路数量。110kV通常使用单母线或单母线分段接线，各段母线分别与1台主变相连接，各段母线带多路出线。220kV与110kV通常不设置旁路母线。35kV使用单母线分段，各段母线带出多路分线，每台主变分别通过2台35kV断路器，接在35kV的两段母线上，3台主变的联合使用，保证了变电站的负荷均衡。
2.5合理布置变电站的配电装置。对于220KV变电站的平面布置来说，需要对变电站建设的实际情况进行综合考虑，对变电站的建设位置、出现方向、运行情况等进行全面而深入的分析，从而制定并选择经济性、可靠性与实用性最优的设计方案。变电站的主要设备通常分布在综合楼与220KV配电装置楼，因此在220KV配电装置楼的设计过程中，需要将其设计为3个单元，并在单元之间预留出5m的通道，保证每个单元可以配置1组线路变压器组，而通道的设计目的在于可以安置好接地变压器与主变室的散热器。
3、220KV变电站设计的优化对策
3.1加强充电机运行的优化。对于220KV来说，充电机故障极为常见，因此需要对其运行进行深入的优化与完善。在220KV变电站充电机发生故障时，通常需要对两只充电模块进行移动，因此需要将两只充电模块固定在简便卡槽中，并保证两块充电模块之间具有足够的空隙，从而在故障发生的第一时间，将发生故障的充电模块安全撤出，选择另外一块模块代替，从而保证变电站的正常运行。与此同时，值班人员需要对发生故障的电源模块做好登记，为后续设计及变电站运行提供借鉴与参考。
3.2加强配电装置与总平面布置的优化。配电装置的选择需要充分考虑变电站的外部环境条件，本着“节约土地、因地制宜”的基本原则，通过技术经济比较，选择可靠性、经济性与科学性最强的配电装置。管型母线的配电装置的采用比较常见，此时管型母线需要选择单管或者分裂结构，并采用悬挂式或支撑式进行固定，以保证其稳定性与合理性。对于屋外配电装置的设计，需要对已有道路进行充分利用，并保证不影响道路的正常通行，如果路基的宽度小于5.5m，并且道路两端不能正常通过时，需要在道路适当的位置进行错车道的设置。在总平面布置中做到因地制宜、降低浪费、努力创新，对荒地、坡地、劣地等不适宜农耕的地进行充分利用，并认真做好技术经济论证，从而为220KV变电站的安全、高效运行提供保障。
3.3强化母线接地问题的优化。在220KV变电站设计中，其支流母线接地设计不当通常会引发故障。因此对母线接地问题进行优化极为重要。通常可以采用检查绝缘监控系统，在保证支流母线接地成功后，依照由低到高的顺序进行分析与判断，并对合闸及分别信号进行严格的实施，此过程中需要重点注意避免因拉开时间过长导致电源失去使用效果。在对绝缘监控系统进行分析、判断与检查之后，需要对接地回路的具体情况进行掌控与汇报，并向值班人员做好交待工作，同时需要安排专业的变电站维修人员进行故障处理。值得关注的是，主变电源在完成全部回路测试以后，不需要将电源退出，以此协助主变控制对电源保护作用的发挥，提高母线接地的可靠性与科学性。
4、结束语
220kV变电站是今后城市电网建设的发展趋势，是解决城市供电矛盾的有效方法。220kV变电站设计应得到不断地完善，满足现代电力建设的需要。在进行变电站设计的时候，将电气设备方面采用绝缘全封闭组合电器会节省占地面积，并综合考虑电气一次设备、二次设备、线路和通讯等各个方面的协调问题，保证变电设备的合理的布置，方便变电设备的运行维护，提高变电站的工作效率。
参考文献
[1] 陈月娥.有关220kV变电站设计思路的分析[J].广东科技，2008
[2] 张宏阳.浅谈220kV变电站设计思路及实践[J].科技资讯，2009
作者简介
鄂伟智，男，达斡尔族，大学本科，1984年出生， 助理工程师，现从事变电站大修技改技术工作。
[关键词]220KV变电站；设计原理；设计思路；优化对策
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0098-01
随着城市化进程的不断加快，使得城市电网建设得到了较快的发展。同时，对220kV变电站的设计提出了较高的要求。220KV变电站是电网系统中的重要供电节点，在供电流程中发挥着至关的重要作用。因此，如何加强220KV变电站的优化设计已成为城市电力建设的主要任务。
1、220KV变电站的设计原理
220kV变电站的建设是城市电网建设的重要组成部分，近年来220kV变电站凭借其变电容量大、占地面积小、建设成本低等优点，受到了社会的广泛关注，已成为城市变电站发展的主要方向，是解决城市供电需求的主要手段与方法。建设220kV城市变电站时，①需充分调查并且预测供电区域的用电情况，确保变电器有足够的变电容量，满足供电区域的负荷要求。②变电站的占地面积不宜过大，在建设时，在保证设施设备技术性能满足使用标准的前提下，尽量使用体积较小的设备。③要确保变电站的自动化程度高，通信功能较强。变电站的主接线方式要尽可能的可靠灵活。④变电站的主设备与变电站的运行密切相关，变电站应使用高质量的主设备，减少主设备的维修次数与噪声污染。
2、220KV变电站的设计思路
2.1 经济选择变电站导体材料。常用导体材料有铜、铝、铝合金，铜的电阻率低，强度大，抗腐蚀性强，是很好的导体材料，但它的用途广，价格高，因此铜导体只用于持续工作电流大的场所；铝的电阻率虽比铜大，但密度小，我国铝储量丰富，价廉，因此，一般选铝或铝合金材料为导体材料。常用的硬导体截面有矩形、槽形、和管形。矩形导体散热条件较好，但集肤效应较大，一般运用于35kv及以下，电流在4000A及以下的配电装置中。槽形导体机械强度好，载流量大，集肤效应系数较小，一般用于4000-8000A的配电装置中。管形导体集肤效应系数较小，机械强度高，且有利于提高电晕的起始电压，管内可以通风或通水。
2.2科学调整变电站设备的保护装置。220KV变电站的保护装置主要针对主变、线路等提供保护作用，因此需要依据变压器的容量对变压器设置保护装置，确保变压器的正常运行。此外，在220KV变电站保护装置的设计过程中需要有效融入计算机技术，从而强化变电站的控制与监管，提高故障分析与处理功能，实现变电站的一体化管理，提高其服务水平与供电质量。
2.3合理安排变电站设备的选择。变电站设计以占地使用面积小为原则，设计220kV变电站时，应选择体积较小的设施设备。变电站主变的选取直接影响整个变电站的运作，在进行设计时，应尽量选择体积小、噪音低、可靠性好的主变产品。同时，为保证设备的稳定性能，也应选取抗阻性较强的主变，这样可有效的提高主变压器的低压侧抗阻，降低主变压器的空载损耗，造成不必要的浪费。在对变电站设计时，设计人员要突破传統设计观念，积极的接受新设备，新材料、新设备的使用，这样能够降低设备的运行成本，增加收益。
2.4科学设计变电站电气主接线。电气主接线是变电站设计的重要组成部分。随着城市电网建设的发展，提高了电气设备的可靠性，也促使变电站的电气主接线由复杂向简单转变。因此，在对变电站的电气主接线进行设计时，应综合考虑供电的可靠性、灵活性，维护费用，建设成本支出等因素，尽量将变电站的电气主接线设计的较为简单。一般情况下，220KV城市变电站的电气主接线分为3个电压等级，由3组带断路器的线路变压器组构成。接线方式主要有两种，即桥型、单母线接线方式和双母线接线方式。在进行设计时，接线方式的选取，主要是根据回路数量。110kV通常使用单母线或单母线分段接线，各段母线分别与1台主变相连接，各段母线带多路出线。220kV与110kV通常不设置旁路母线。35kV使用单母线分段，各段母线带出多路分线，每台主变分别通过2台35kV断路器，接在35kV的两段母线上，3台主变的联合使用，保证了变电站的负荷均衡。
2.5合理布置变电站的配电装置。对于220KV变电站的平面布置来说，需要对变电站建设的实际情况进行综合考虑，对变电站的建设位置、出现方向、运行情况等进行全面而深入的分析，从而制定并选择经济性、可靠性与实用性最优的设计方案。变电站的主要设备通常分布在综合楼与220KV配电装置楼，因此在220KV配电装置楼的设计过程中，需要将其设计为3个单元，并在单元之间预留出5m的通道，保证每个单元可以配置1组线路变压器组，而通道的设计目的在于可以安置好接地变压器与主变室的散热器。
3、220KV变电站设计的优化对策
3.1加强充电机运行的优化。对于220KV来说，充电机故障极为常见，因此需要对其运行进行深入的优化与完善。在220KV变电站充电机发生故障时，通常需要对两只充电模块进行移动，因此需要将两只充电模块固定在简便卡槽中，并保证两块充电模块之间具有足够的空隙，从而在故障发生的第一时间，将发生故障的充电模块安全撤出，选择另外一块模块代替，从而保证变电站的正常运行。与此同时，值班人员需要对发生故障的电源模块做好登记，为后续设计及变电站运行提供借鉴与参考。
3.2加强配电装置与总平面布置的优化。配电装置的选择需要充分考虑变电站的外部环境条件，本着“节约土地、因地制宜”的基本原则，通过技术经济比较，选择可靠性、经济性与科学性最强的配电装置。管型母线的配电装置的采用比较常见，此时管型母线需要选择单管或者分裂结构，并采用悬挂式或支撑式进行固定，以保证其稳定性与合理性。对于屋外配电装置的设计，需要对已有道路进行充分利用，并保证不影响道路的正常通行，如果路基的宽度小于5.5m，并且道路两端不能正常通过时，需要在道路适当的位置进行错车道的设置。在总平面布置中做到因地制宜、降低浪费、努力创新，对荒地、坡地、劣地等不适宜农耕的地进行充分利用，并认真做好技术经济论证，从而为220KV变电站的安全、高效运行提供保障。
3.3强化母线接地问题的优化。在220KV变电站设计中，其支流母线接地设计不当通常会引发故障。因此对母线接地问题进行优化极为重要。通常可以采用检查绝缘监控系统，在保证支流母线接地成功后，依照由低到高的顺序进行分析与判断，并对合闸及分别信号进行严格的实施，此过程中需要重点注意避免因拉开时间过长导致电源失去使用效果。在对绝缘监控系统进行分析、判断与检查之后，需要对接地回路的具体情况进行掌控与汇报，并向值班人员做好交待工作，同时需要安排专业的变电站维修人员进行故障处理。值得关注的是，主变电源在完成全部回路测试以后，不需要将电源退出，以此协助主变控制对电源保护作用的发挥，提高母线接地的可靠性与科学性。
4、结束语
220kV变电站是今后城市电网建设的发展趋势，是解决城市供电矛盾的有效方法。220kV变电站设计应得到不断地完善，满足现代电力建设的需要。在进行变电站设计的时候，将电气设备方面采用绝缘全封闭组合电器会节省占地面积，并综合考虑电气一次设备、二次设备、线路和通讯等各个方面的协调问题，保证变电设备的合理的布置，方便变电设备的运行维护，提高变电站的工作效率。
参考文献
[1] 陈月娥.有关220kV变电站设计思路的分析[J].广东科技，2008
[2] 张宏阳.浅谈220kV变电站设计思路及实践[J].科技资讯，2009
作者简介
鄂伟智，男，达斡尔族，大学本科，1984年出生， 助理工程师，现从事变电站大修技改技术工作。